2021年中考科学第二轮复习专题23：电功和电功率 含答案

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题23：电功和电功率
一、单选题
1.下列家用电器正常工作时，电流接近5安的是(　　)
?
A.?台灯?????????????????????????????????B.?电冰箱?????????????????????????????????C.?电饭锅?????????????????????????????????D.?微波炉
2.下列情况中不属于防止电热危害的是（　　）
A.?电视机的后盖有许多孔???????????B.?电脑机箱内有小风扇
C.?电动机外壳有许多散热片???????D.?家电长时间停用，隔一段时间应通电一次，目的是利用电热来驱潮
3.小宇同学设计了一盏可调亮度的简易台灯.图为电路原理图,其中L为小灯泡,R为滑动变阻器,E为电压保持不变且低于安全电压的电源,S为开关.关于这盏台灯,滑片从b到a的过程中，下列说法中正确的是(???
)
A.?灯泡L消耗的功率变小，滑动变阻器R消耗的功率先变小后变大
B.?灯泡L消耗的功率变大，滑动变阻器R消耗的功率先变大后变小
C.?灯泡L变亮，滑动变阻器R消耗的功率不断变小
D.?灯泡L变暗，滑动变阻器R消耗的功率不断变大
4.某调光灯（假设灯L电阻不变)电路如右图所示，当滑动变阻器的滑片Р滑至a端时，灯泡L的功率为144
W;滑片Р滑至b端时，灯泡L的功率为36
W，则滑片Р滑至ab的中点时，灯泡L的功率为(?
?)
A.?64W????????????????????????????????????B.?72
W????????????????????????????????????C.?90W????????????????????????????????????D.?81W
5.如图所示，R1、R3是定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向下移动时，四个电表
A
、
V1
、
V2
、
V3
的示数变化量的绝对值分别用△I、△U1、△U2、△U3表示（四个电表均为理想电表，电源电压保持不变）。下列说法正确的是（???
）
A.?
保持不变；
逐渐增大???????????B.?
保持不变；
逐渐增大
C.?
保持不变；
保持不变???????????D.?
逐渐增大；
逐渐增大
6.某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由
计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据?
，
求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（??
）
A.??????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????D.?
7.电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电流表，闭合开关S、断开S1
，
测得I甲:I乙=1:2。若拆去电流表，并在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S、S1
，
此时U甲:U乙是（???
）
A.?1:1???????????????????????????????????????B.?1:2????????????????????????????????????????C.?2:1???????????????????????????????????????D.?3:2
8.小洁在使用电饭锅时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原因是（??
）
A.?电压太高???????????????????????????B.?导线太粗???????????????????????????C.?导线太细???????????????????????????D.?导线太短
9.如图所示，用
10N
的水平拉力
F
拉滑轮，使足够长的物体
A
以
0.2m/s
的速度在水平地面上匀速直线运动，弹簧测力计的示数为
3N。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的重以及滑轮摩擦，则下列说法正确的是(??
)
A.?B
受到的摩擦力为
3N，方向水平向左
B.?滑轮移动的速度为
0.4m/s
C.?绳子拉物体
A
的功率为
2W
D.?在运动过程中若将拉力F
增大到
12N，弹簧测力计的示数仍为
3N
10.如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V
3W”字样．当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（　　）
A.?3V
1.5W????????????????????????????B.?3V
0.75W??????????????????????????C.?6V
1.5W?????????????????????????D.?6V
0.75W
11.如图所示，电源电压不变，R1
是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭合开关
S
后，当光照强度增大时（??
）
A.?通过
R2?的电流变大????????????????????????????????????????B.?电路总电阻变大
C.?R1?消耗的功率变小?????????????????????????????????????????D.?要保持电流表示数不变，应将
R2?的滑片
P
向右移
12.如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的电磁铁（?
）
?
A.??a端是N极，磁性减弱?????????????????????????????????????????B.?b端是S极，磁性增强
C.?a端是S极，磁性增强???????????????????????????????????????????D.??b端是N极，磁性减弱
二、填空题
13.小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是________。
（2）该小灯泡的额定功率是________。
14.小华是个爱动脑的孩子，他学过了电能和电功的知识后，想估测一下家里每月的耗电量．于是他分别在上周日中午和本周日中午记录下了电能表的读数（如图所示），则他家本月消耗的电能为________度．若小华家所在地区每度电的电费是0．6元，他家每个月需大约要付________元．（一个月按30天计算）
上周日中午
0
7
6
1
4
本周日中午
0
7
7
8
9
?????????????????????
15.用12V的电源为微型电动机供电的电路如图（甲）所示。当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示。当电流稳定时，电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响。
（1）当单刀双掷开关S1、S2同时________（向上或向下）合上时可实现电动机的反转。
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为________W。
（3）电动机的电阻为________Ω，正常工作时的输出功率为________W。
16.USB电热水杯垫是一种新型时尚的产品，由于其设计精美、外观新颖、使用方便而倍受办公室人员的青睐(如图所示)。使用时把它接在电脑的USB电源上，打开加热开关，常温下可将咖啡、茶、牛奶等饮料保持45℃～60
℃温度。电脑上的USB为它提供5V电压，加热时工作电流为500
mA，则此时它的功率为________W，工作10min消耗的电能为________J；若把它接在另一个电源上，它的功率变成1.6W，则该电源的电压为________V。
17.LED灯是一种半导体新型节能灯．已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是0.02A，只是在不同电压下发光颜色不同：当加在它上面的电压为1.8V时，它发红光：当加在它上面的电压为1.4V时，它发黄光；当加在它上面的电压为3.2V时，它发蓝光．将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5V的电源两端时它发红光，则该LED灯的电功率是?________W，定值电阻R阻值是?________Ω
18.?某电热水壶正常工作时的电流为5A、电阻为42Ω．假设电热水壶正常工作时电能全部转化为水的内能，工作5min后，水吸收的热量为________?
?J，此热量能把质量为1kg、温度为20℃的水加热到________?℃[水的比热容c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
三、实验探究题
19.小明到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω
的定值电阻
R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。
（1）请你将甲电路图补充完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值________的位置。
（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表
V1
的示数为
2.5V，此时电压表V2
的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的办法，其电路图如丙所示，R0=10Ω，并认为关键的一步是________，才能计算出小灯泡的额定功率。
20.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2
．
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4
，
实验数据如表．
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安．
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________．
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：________．
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧）
B烧瓶（RB=20欧）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
四、解答题
21.表一是某电热水壶的铭牌；表二是小红探究该电热水壶效率所记录的数据．
表一：
产品型号
SWF12P1A﹣150
额定电压U/V
220
电源频率f/Hz
50
额定功率P/W
1210
容量V/L
1.2
表二：
电源电压U电/V
220
壶内水的质量m/kg
1
水的初温t1/℃
28
水的沸点t2/℃
98
水从初温加热至刚沸腾的时间t/s
320
求：
（1）电热水壶的电阻
（2）当电热水壶实际工作电压为200V时，它的实际功率．
（3）此过程水所吸收的热量和电热水壶所消耗的电能
（4）电热水壶的效率．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
22.某科技活动小组为学校一个体积为1m3的热带鱼水箱设计了加热装置，内部电路结构如图所示。它包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得适宜且能控制在一定范围内的水温。其中，R′为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻R0=20Ω，加热棒的电阻R1=48.4Ω，当控制电路的电流I≥0.04A时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流I≤0.036A时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起，则：（C水取4.2×103J/（kg·℃））
（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为多少？
（2）若水箱装满水且被加热42分钟（不考虑热量的散失），水温升高多少？
（3）如果当滑动变阻器的电阻R′=300Ω时，可变电阻R=180Ω时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？
答案解析部分
一、单选题
1.
D
分析：家用电器的额定电压为220V，根据可得
，
即可计算家用电器工作电流。
解答：A、台灯的正常工作电流在0.2A左右；故A不符合题意；
B、电冰箱的正常工作电流在1A左右；故B不符合题意；
C、电饭锅的功率800W左右，其正常工作电流在3A左右；故C符合题意；
D、微波炉的功率1000W左右，其正常工作电流在5A左右；故D符合题意；
故答案为：D。
2.
D
解答：解：A、电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意．
B、过多的热量会影响计算机的正常工作，机箱内有风扇，这都是为了散失热量，不符合题意．
C、电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意．
D、家电长时间停用，隔一段时间应通电一次防止家电受潮，再次使用时被损坏，符合题意．
故选D．
分析：电热有有利的一面，也有有害的一面，解答本题关键是看电热为我们服务还是我们不需要电热而是把它及时散发掉．
3.
B
分析：（1）当滑动变阻器与定值电阻串联时，如果变阻器接入电阻的阻值与定值电阻的阻值相等，那么这时它的功率最大；
（2）已知电压和电阻根据公式P=I2R判断功率的大小变化。
解答：灯泡与滑动变阻器串联，当变阻器接入的阻值等于灯泡的电阻时，变阻器的功率最大，这个位置肯定在a、b之间，因此滑片从b到a的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小；
滑片从b到a的过程中，变阻器的阻值变小，那么电路的总电阻变小，根据公式可知，电路的总电流变大；灯泡的电阻不变，根据公式P=I2R可知，灯泡消耗的功率变大。
故选B。
4.
A
分析：滑动变阻器达到滑片P滑至a端时电路为L的简单电路，当滑片P滑至b端时电路为L与滑动变阻器的最大阻值R串联，分别根据和P=I2R列出灯泡实际功率的方程，计算得到滑动变阻器的最大阻值和RL的关系；当滑片P滑至ab的中点时，电路为L与串联，根据P=I2R表示出灯泡实际功率，并代入前面的计算结果得到此时灯泡的实际功率即可。
解答：当滑动变阻器达到滑片P滑至a端时，电路里只有灯泡L自己工作，
灯泡的功率为：----------------------①
当滑片P滑至b端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，
此时灯泡的功率为P2=I22R=-------②
①÷②式得到：R变=RL…………③；
当滑片P滑至ab的中点时，电路为L与串联，
此时灯泡的功率为P3=I32×RL=?……④
将③代入④得到：P3=。
故选A。
5.
C
分析：（1）已知电压和电流根据公式计算电阻；
（2）在串联电路中，总电压等于各处电压之和。
解答：根据电路图可知，三个电阻串联，电压表V1测电阻R1的电压，电压表V2测电阻R2的电压，电压表V3测电阻总电压，电流表测串联电路的总电流；
当R1两端的电压变化时，它的电阻不变，
根据欧姆定律得到：；
根据比例的性质得到：；
因此
?
保持不变；
因为U总=U1+U2+U3=（U1+U3）+U2；
所以电压表V2的示数减小多少，那么（U1+U3）就增大多少，
即△U2=△U1+△U3；
那么：
；
因此
?
保持不变。
当变阻器的阻值变化时，电压表V3的示数测电源电压，始终保持不变，
因此
。
故选C。?
6.
B
解答：（1）由
可得，灯泡正常发光时的电阻
；由题意知：
和
，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误；（2）因为
和
，灯泡电阻R随温度升高而增大，所以①电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙
，
此时抛物线a在抛物线b的上方；②当电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交；③当电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙
，
此时抛物线a在抛物线b的下方；综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。故选B
分析：灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题。
7.
B
分析：在并联电路中，电流与电阻成反比；在串联电路中，电压与电阻成正比，据此分析计算。
解答：闭合开关S、断开S1
，
两个电阻并联，电流表甲测R1的电流，乙测R2的电流。
根据并联电路中，电流与电阻成反比得到：；
闭合开关S、S1
，
两个电阻串联，电压表甲测R2的电压，乙测R1的电压，
根据串联电路中，电压与电阻成正比可知：。
故选B。
8.
C
解答：因为电饭锅与电源线串联，所以流过它们的电流和通电时间相等，由
可知，电源线很热，说明电源线电阻产生的热量多，电源线电阻比较大．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积等因素有关，电饭锅电源线的材料、长度一定，电阻较大，是因为电源线横截面积太小，电源线太细造成的。故选C．
分析：由
可知，电流通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间有关，电饭锅跟导线串联在一起，因此通电时间和电流大小相等时，插头处电源线发现很热，说明此处电阻大。导体的电阻又与导体的材料、长度和粗细等有关，在其他条件相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。
9.
D
分析：物体B静止时，受力平衡，根据二力平衡条件判断摩擦力的方向和大小；根据动滑轮的特点可知滑轮移动的速度和绳子拉物体A的拉力，利用P=
Fv求出功率；运动过程中，影响滑动摩擦力的因素不变时，滑动摩擦力的大小不变。
解答：A、物体B保持静止，受到测力计向左的拉力和向右的摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知f=F=3N，故A错误；
B、动力F作用在动滑轮上，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B错误；
C、该滑轮为动滑轮，绳子拉物体
A
的力为FA=1/2F=5N，其功率为P===Fv=5N×0.2m/s=1W，故C错误；
D、拉力增大时，由于B和A之间的摩擦力的影响因素不变，所以它们之间的摩擦力不变，弹簧测力计的示数仍为3N，故D正确。
故答案为：D。
10.
D
解答：解：（1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流，
?????????
因为灯泡正常发光，
所以电源电压U=U变=UL额=6V，
由P=UI得：通过灯泡的电流IL额===0.5A；
由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和，则通过变阻器的电流I变=I﹣IL额=1A=0.5A=0.5A；
由欧姆定律得：滑动变阻器的最大阻值：R滑===12Ω．
（2）由欧姆定律得：灯泡的电阻RL===12Ω，
当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
?????????
根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为R′=R滑+RL=12Ω+12Ω=24Ω，
电路中的电流I′===0.25A，则灯泡的实际功率：P实=I′2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W．
故选D．
分析：（1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流，根据额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压，根据I=求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．
（2）当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，先根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，最后根据P=I2R求出灯L消耗的电功率．
11.
D
分析：（1）已知电阻变化根据判断通过电阻的电流变化；
（2）无论串联还是并联，其中一个电阻变大，总电阻都变大；其中一个电阻变小，总电阻都变小；
（3）已知电阻变化和电压变化根据判断功率变化。
解答：光敏电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流。
A.闭合开关S，光照强度增大时，R1变小，但R2不变，在总电压保持不变的情况下，通过R2的电流不变，故A错误；
B.闭合开关S，光照强度增大时，R1变小，那么并联电路的总电阻变小，故B错误；
C.R1两端的电压不变，R1变小，根据可知，R1消耗的功率变大，故C错误；
D.综上所述，当R1变小后，总电阻变小。要保持电流表示数不变，其实就是让总电阻再次变大，因此变阻器R2的滑片P向右移动，故D正确。
故选D。
12.
D
解答：如图所示，可以分析出螺线管中看到的电流方向向下，根据安培定则，可判断出b端为电磁铁的N极，那么a端就是S极；滑动变阻器向右移动时，接入电路的电阻变小，电路电流变小，则电磁铁磁性减弱．
故选D．
分析：根据安培定则判断出电磁铁的N、S两极，依据欧姆定律分析出电路中电流的大小变化，判断出电磁铁的磁性强弱．
二、填空题
13.
（1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
分析：（1）在测定灯泡额定功率的实验中，如果灯泡部分发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的电流会很小，几乎为零；由于串联电路电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，因此它的示数比较大。
（2）根据乙图确定灯泡电压为2V时滑片移动的距离，然后通过丙图确定此时通过变阻器的电流，即灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
解答：（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
14.
75；45
解答：先求出一周（7天）的用电量778.9kW·h－761.4kW·h＝17.5kW·h，再算出一个月的用电量W＝?
＝75kW·h（度），折合电费为75kW·h×0.6元/75kW·h＝45元．
分析：本题易错，应先算出每天的用电量，再求出一个月的用电量，最后求出电费．
15.
（1）向下
（2）4.8
（3）10；3.2
分析：（1）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，因此只要改变通过电动机的电流方向，就能改变电动机的反转。
（2）根据乙图确定电动机正常工作时的电流，然后根据P=UI计算出消耗的电功率；
（3）当刚刚闭合开关时，电动机还没有转动，此时相当于纯电阻电路，符合欧姆定律，根据乙图确定此时的最大电流，然后根据计算出电阻。然后根据P热=I2R计算出电动机工作时的发热功率，最后根据P输出=P-P热计算输出功率即可。
解答：（1）当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电流从电动机左端流入；当单刀双掷开关S1、S2均向下合上时，电流从电动机右端流入，此时电流方向恰好相反，可实现电动机反转。
（2）根据乙图可知，电动机正常工作时电流为0.4A，
那么此时它的功率：P=UI=12V×0.4A=4.8W。
（3）根据乙图可知，电动机启动瞬间电流为1.2A，
那么电阻为：；
电动机正常工作时发热功率P热=I2R=（0.4A）2×10Ω=1.6W；
输出功率为：P输出=P-P热=4.8W-1.6W=3.2W。
16.
2.5；1500；4
分析：利用电功率公式计算计算；利用计算；抓住加热器的电阻不变进行计算。
解答：;
工作10min消耗的电能为;
当把它接在其他电源上时，它的电阻不变，,代入计算，可得。
故答案为：2.5；1500；4
17.
0.036；160
解答：解：（1）该LED灯的电功率为：
P=UI=1.8V×0.02A=0.036W；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R两端的电压为：
UR=U﹣ULED=5V﹣1.8V=3.2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R的电流为：
IR=ILED=0.02A，
由I=可得，定值电阻R阻值为：
R==?=160Ω．
故答案为：0.036；160．
分析：（1）由题意可知当发红光时LED两端的电压及通过灯的电流，利用P=UI求出该LED灯的电功率；
（2）根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，再根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出定值电阻R的阻值
18.
3.15×105；95
解答：解：电流产生的热量为：Q=I2Rt=（5A）2×42Ω×5×60s=3.15×105J
由于全部转化，则水吸收的热量为：Q吸=Q=3.15×105J
由Q吸=cm△t可得：△t===75℃
则水的末温为t=75℃+20℃=95℃
故答案为：3.15×105J；95．
分析：根据焦耳定律公式求出电流产生的热量，得出水吸收的热量，结合水的吸热公式再求水的温度．
三、实验探究题
19.
（1）
（2）最大
（3）0.6
（4）调节滑动变阻器（或移动滑片）直至电流表
A2
的示数为
0.25A
27
分析：（1）根据P=UI可知，测量小灯泡的额定功率其实就是测量它的额定电压下的额定电流。一个电压表与灯泡并联，可以让我们知道灯泡是否处于额定电压下工作；没有电流表，可以将定值电阻与灯泡串联，另一个电压表与它并联，用它的电压除以电阻就能知道它的电流，而通过定值电阻的电流就是通过灯泡的电流，这样就解决了电流表的问题；
（2）为了保护灯泡，闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到最大；
（3）首先读出V2的示数，然后根据
计算出通过灯泡的电流，最后根据P=UI计算额定功率；
（4）灯泡和R0并联，它们的电压相等，只要R0的电压达到2.5V，灯泡就处于正常发光状态。根据欧姆定律计算出此时R0的电流，这就是电流表的示数。
解答：（1）灯泡和R0串联，二者电流相等。只要将另一个电压表与R0并联，根据欧姆定律可以计算出通过灯泡的电流，进而计算出灯泡额定功率。
?
（2）
闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大
的位置。?
（3）通过定值电阻的电流：
；
灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.28A=0.6W；
（4）灯泡和R0并联，它们的电压相等，只要R0的电压达到2.5V，灯泡就处于正常发光状态。根据欧姆定律计算出此时R0的电流，这就是电流表的示数。因此最关键的一步是：
调节滑动变阻器（或移动滑片）直至电流表
A2?的示数为
0.25A?
。
故答案为：（1）同解析；（2）最大；（3）0.6W；（4）调节滑动变阻器（或移动滑片）直至电流表
A2?的示数为
0.25A?
。
20.
（1）0.24
（2）电流和通电时间
（3）△h3＞△h2
分析：（1）电流表的读数，要先观察选用的量程及对应的分度值，再根据指针位置读数；（2）在串联电路中电流处处相等，串联的两个电阻同时工作、同时停止工作，通电时间相同；（3）由第一行、第二列数据，改变电流、电阻的倍数相同，观察玻璃管内液面的变化△h2、△h3的关系得出吸热关系，进而得出对电流产生热量影响较大的因素．本题为电流热效应的影响因素的实验探究题目，考查了电流表的读数方法、控制变量法的使用，以及分析实验数据得出结论的能力，有难度。
解答：解：（1）由图可知，电流表选用的是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，根据指针位置可得电流I=0.24A；（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制电流和通电时间相同；（3）由第一行数据可知，通过的电流相同，使电阻变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化△h2可得吸收热量的变化；由第二列数据可知，电阻相同，使通过的电流变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化△h3可得吸收热量的变化；电流和电阻都是变为原来的二倍，通过比较得出△h2＜△h3
，
可以得出对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大．
故答案为：（1）0.24；（2）电流和通电时间；（3）△h3＞△h2
．
四、解答题
21.
（1）解答：解：由P=可得，电热水壶的电阻：
R===40Ω；
答：电热水壶的电阻约为40Ω；
（2）解答：解：当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率：
P实===500W；
答:当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率为300W；
（3）解答：解：水吸收的热量：
Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（98℃﹣28℃）=2.94×105J，
电水壶320s消耗的电能：W=Pt=1210W×320s=3.872×105J；
答：此过程水所吸收的热量为2.94×105J；
电热水壶所消耗的电能为3.872×105J；
（4）解答：解：加热效率：
η==≈75.9%．
答：电热水壶的效率为75.9%．
分析：（1）由铭牌可知电热水壶的工作电压和功率，根据P=求出电热水壶的电阻；
（2）知道电热水壶的电阻和实际电压，根据P=求出电热水壶的实际功率；
（3）根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出消耗的电能；
（4）利用效率公式求出电热水壶的效率．
22.
（1）当该恒温箱处于加热状态时，只有加热棒在工作，
此时的电功率为：
（2）加热42min产生的热量为：Q=W=Pt=1000W×（60s×42）=2.52×106J；
水箱中水的质量为：m=ρV=103kg/m3×1m3=103kg；
水升高的温度：
；
（3）控制电路的总电阻为：R总=R线+R'+R变=20Ω+300Ω+180Ω=500Ω；
控制电路的电压为：U总=I总R总=0.036A×500Ω=18V。
分析：（1）已知加热棒的电阻，根据公式计算工作电路的功率；
（2）首先根据Q=W=Pt计算出产生的热量，然后根据计算出水升高的温度；
（3）根据公式U总=I总R总计算出控制电路的总电压。